По мотивам Инженерного подкаста с астрономом, кандидатом физ.-мат. наук Владимиром Сурдиным и доктором физ-мат. наук Сергеем Попруженко собрали полезную информацию о результатах и планах работ Джеймса Уэбба, а также о строящихся телескопах. Публикуем самое интересное!
Как долго планируется работа Джеймса Уэбба? Что может ограничить срок его работы?
Ранее мы убедились, что удары метеоритов — это проблема, и не знаем, как и когда она убьёт его, но существует и прогнозируемая проблема — это запасы топлива. Дело в том, что он работает вблизи так называемой точки Лагранжа. Это точка, противоположная направлению на Солнце. Если мы смотрим с Земли на Солнце с одной стороны, то точка Лагранжа находится противоположная. Чем она хороша? Находясь вблизи нее, космический аппарат совершает один оборот вокруг Солнца ровно за год. Другими словами, он сопровождает Землю. Мы его постоянно видим рядом с собой, на расстоянии полтора миллиона километров. Это не очень далеко. Связь с ним поддерживаем очень хорошо.
Все хорошо, но движение в этой точке не устойчивое. Там достаточно чуть-чуть уйти от этой математической точки, и телескоп начинает разбалтывать своё положение и, в конце концов, вылетает. Чтобы он не покинул эту область, нужно корректировать его полёт. Для этого нужны реактивные двигатели и запас топлива. Нынешний расход топлива дает сделать прогноз на 20 лет. Такое ограничение прогнозируемое и надёжное. 20 лет — это хорошо. Возможно, спустя этот срок мы сможем его заправить.
Какие три самых главных результата Джеймса Уэбба на сегодняшний день?
Правильнее будет сказать не об открытиях, а о возможностях. Он доказал, что дальше всех в пространстве и в прошлое во времени может смотреть. Это не просто возможность, а очень важное для космологии открытие. Он доказал, что может получать детальные изображения и близких, и далёких планет внутри Солнечной системы, детально изучать их.
Он работает в инфракрасном диапазоне, лучи которого хорошо проходят через всякие преграды. Например, оранжевый свет не так активно рассеивается мелкими частицами, поэтому на автомобилях оранжевые фары для езды в тумане. Инфракрасный свет почти не будет рассеиваться в таких же условиях. Мы заглядываем в каком-то смысле внутрь атмосферы тех планет, которые покрыты облаками, и раньше мы ничего кроме верхнего слоя облаков не видели. А теперь и на Юпитере, и на Сатурне можем заглянуть в глубину. Это замечательная возможность.
В ближайшее время будут изучаться атмосферы экзопланет. На сегодняшний день обнаружено 5400 экзопланет, из них примерно две сотни похожи на Землю, а из этих двух сотен примерно 50 даже в температурных условиях Земли, их климат должен быть подобен земному. Эти 50 планет требуют детального исследования по поводу атмосферы и каких-то признаков жизни. Признаками жизни является наличие тех или иных молекул, а Джеймс Уэбб как раз заточен на спектроскопию молекул, на их обнаружение. Мы не знаем, к чему приведут эти исследования, но надеюсь, что мы откроем планеты, похожие на Землю.
Какие есть наиболее перспективные проекты среди запланированных и строящихся телескопов?
«Миллиметрон» — это российский проект, о котором мы давно мечтаем, но он очень сложный, дорогой, и в нынешней обстановке он будет очень медленно развиваться. Сейчас строится Гигантский Магелланов телескоп с диаметром объектива около 40 метров в рамках международного проекта в чилийских Андах в очень хороших условиях для наблюдения. Он был уже готов, но коронавирус немножко притормозил строительные работы и, скорее всего, будет окончательно отдан ученым где-то к 2027 году.
Площадь объектива телескопа будет приблизительно равна суммарной площади объективов всех современных телескопов всех стран мира. А площадь телескопа — это и есть его возможности собирать свет далеких объектов. Так что этот 40-метровый телескоп — наша надежда на ближайшее будущее. У него будет огромное угловое разрешение, четкость изображения будет большая, потому что там многолазерная система адаптивной оптики. Он будет исправлять картинку, испорченную земной атмосферой, будет делать ее более резкой, чем она без этой системы могла бы быть. У Джеймса Уэбба система из 18 зеркал, а у Гигантского Магелланова телескопа будет 800 кусочков!
Уже через несколько лет астрономическое сообщество сможет воспользоваться?
Года через три он будет собран как структура, но его надо будет настраивать, учиться с ним работать, так что в 1927 году он только станет научным инструментом, а инженеры отдадут его учёным (Запись от 2023 г. – Прим. ред.). Надо работать совместно, дружить учёным разных стран и не заниматься раздорами. Это очень важно. Это сильно тормозит развитие цивилизации.
Читайте другие статьи, по этой теме. Подписывайтесь, чтобы не пропустить продолжение! Следите за нами в Телеграмме, ВКонтакте, на официальном сайте.
#инженерный_подкаст #все_ответы_в_науке_МИФИ #десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки